Кварц

(нем. Quarz)

минерал; под названием К. известны две кристаллической модификации двуокиси кремния SiO2: гексагональный К. (или α-К.), устойчивый при давлении в 1 атм (или 100 кн/м2) в интервале температур 870—573 °С, и тригональный (β-К.), устойчивый при температуре ниже 573 °С (см. Кремнезёма минералы). β-К. наиболее широко встречается в природе. Он кристаллизуется в классе тригонального трапецоэдра тригональной системы. Кристаллическая структура каркасного типа построена из кремне-кислородных тетраэдров (рис. 1), расположенных винтообразно (с правым или левым ходом винта) по отношению к главной оси кристалла. В зависимости от этого различают правые и левые структурно-морфологические формы кристаллов (рис. 2), различающиеся внешне по симметрии расположения некоторых граней (например, трапецоэдра и др.). Отсутствие плоскостей и центра симметрии у кристаллов К. обусловливает наличие пьезоэлектрических и пироэлектрических свойств (см. Пьезоэлектричество).

Наиболее часто кристаллы К. имеют удлиненно-призматический облик с преимущественным развитием граней гексагональной призмы и двух ромбоэдров (головка кристалла). Реже кристаллы принимают облик псевдогексагональной дипирамиды. Внешне правильные кристаллы К. обычно сложно сдвойникованы, образуя наиболее часто двойниковые участки по т. н. бразильскому или дофинейскому законам. Последние возникают не только при росте кристаллов, но и в результате внутренней структурной перестройки при термических α — β переходах, сопровождаемых сжатием, а также при механических деформациях (см. Двойникование). Цвет кристаллов, зёрен, агрегатов К. самый разнообразный: наиболее обычны бесцветные, молочно-белые или серые К. Прозрачные или полупрозрачные красивоокрашенные кристаллы, называются особо: бесцветные, прозрачные — горный хрусталь; фиолетовые — аметист; дымчатые — раухтопаз; чёрные —морион; золотисто-жёлтые — цитрин. Различные окраски обычно обусловлены структурными дефектами при замене Si4+ на Fe3+ или Al3+ с одновременным вхождением в решётку Na1+, Li1+ или (ОН)1-. Встречаются также сложно окрашенные К. за счёт микровключений посторонних минералов: зелёный празем — включения микрокристалликов актинолита или хлорита; золотистый мерцающий авантюрин— включения слюды или гематита, и др. Скрытокристаллические разновидности К.— агат и халцедон — состоят из тончайших волокнистых образований. К. оптически одноосный, положительный (см. Кристаллооптика). Показатели преломления (для дневного света λ = 589,3): ne = 1,553; no = = 1,544. Прозрачен для ультрафиолетовых и частично инфракрасных лучей. При пропускании светового плоскополяризованного луча по направлению оптической оси левые кристаллы К. вращают плоскость поляризации влево, а правые — вправо. В видимой части спектра значение угла вращения (на толщину пластинки К. в 1 мм) меняется от 32,7 (для λ 486 нм) до 13,9° (728 нм). Значение диэлектрической проницаемости (εij), пьезоэлектрического модуля (djj) и упругих коэффицентов (Sij) следующие (при комнатной температуре): ε11 = 4,58; ε33 = 4,70; d11= —6,76․10-8; d14 = 2,56․10-8; S11= 1,279; S12 = — 0,159; S13 = —0,110; S14 = —0,446; S33 = 0,956; S44 = 1,978. Коэффиценты линейного расширения составляют: перпендикулярно оси 3-го порядка 13,4․10-6 и параллельно оси 8․10-6. Теплота превращения β — α К. равна 2,5 ккал/моль (10,45 кдж/моль). Твёрдость по минералогической шкале 7; плотность 2650 кг/м3. Плавится при температуре 1710 °С и застывает при охлаждении в т. н. кварцевое стекло. Плавленный К.— хороший изолятор; сопротивление кубика с ребром в 1 см при 18 °С равно 5․1018 ом/см, коэффицент линейного расширения 0,57․10-6 см/ °С. Разработана экономически выгодная технология выращивания монокристаллов синтетический К., который получают из водных растворов SiO2 при повышенных давлениях и температурах (гидротермальный синтез). Кристаллы синтетического К. обладают стабильными пьезоэлектрическими свойствами, радиационной устойчивостью, высокой оптической однородностью и др. ценными техническими свойствами.

Природный К.— очень широко распространённый минерал, является существенной составной частью многих горных пород, а также месторождений полезных ископаемых самого разнообразного генезиса. Наиболее важные для промышленности кварцевые материалы— кварцевые пески, кварциты и кристаллический монокристальный К. Последний встречается редко и очень высоко ценится. В СССР главнейшие месторождения кристаллов К.— на Урале, в УССР (Волынь), на Памире, в бассейне р. Алдан; за рубежом — месторождения в Бразилии и Малагасийской Республике. Кварцевые пески — важное сырьё для керамической и стекольной промышленности. Монокристаллы К. находят применение в радиотехнике (пьезоэлектрические стабилизаторы частоты, фильтры, резонаторы, пьезопластинки в ультразвуковых установках и т.д.); в оптическом приборостроении (призмы для спектрографов, монохроматоров, линзы для ультрафиолетовой оптики и т.д.). Плавленый К. применяют для изготовления специальной химической посуды. К. также используется для получения химически чистого кремния. Прозрачные, красивоокрашенные разновидности К. являются полудрагоценными камнями и широко применяются в ювелирном деле.

Лит.: Шубников А. В., Кварц и его применение, М.— Л., 1940; Лазько Е. М., О генезисе хрусталеносных образований и промышленных типах месторождений пьезокварца, М., 1958 (Тр. Всесоюзного н.-и. ин-та минерального сырья, т. 2, в. 1).

В. П. Бутузов.

Кварц

Рис. 1. Структура кварца.

Кварц. Рис. 2

Рис. 2. Левый и правый кварц.

Источник: Большая советская энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. кварц — орф. кварц, -а, тв. -ем Орфографический словарь Лопатина
  2. Кварц — (a. quartz; н. Quarz; ф. quartz; и. cuarzo) — гл. минерал семейства кремнезёма, SiO2, широко распространён в литосфере. Содержит в небольших кол-вах примеси Al, Fe, Ca, Mg, Ti, Na, K, Li, ОН и др. Установлено 12 полиморфных модификаций кристаллич. Горная энциклопедия
  3. КВАРЦ — КВАРЦ — SiO2, один из самых распространенных породообразующих минералов; по структуре — каркасный силикат. Кристаллические модификации: гексагональная (?-кварц, устойчив выше 573 °C) и тригональная (?-кварц, устойчив ниже 573 °С). Большой энциклопедический словарь
  4. кварц — кварц I м. Один из самых распространённых в земной коре породообразующих минералов, встречающийся в виде кристаллов и сплошных зернистых масс; двуокись кремния. II м. разг. 1. Кварцевая лампа. 2. Облучение такой лампой. Толковый словарь Ефремовой
  5. кварц — Заимств. в Петровскую эпоху из нем. яз., где Quarz в свою очередь является переоформлением диал. зап.-слав. kward(y) «твердый». Минерал назван по своей твердости. Этимологический словарь Шанского
  6. кварц — Кварц/. Морфемно-орфографический словарь
  7. кварц — КВАРЦ, кварца, мн. нет, ·муж. (·нем. Quarz) (минер.). Окись кремния — распространенный минерал, кристаллизующийся в шестигранные призмы разнообразных оттенков в зависимости от примесей, а в чистом виде бесцветный и прозрачный. Толковый словарь Ушакова
  8. кварц — КВАРЦ, а, м. 1. Широко распространённый минерал, двуокись кремния. 2. Облучение кварцевой лампой (разг.). Назначить больному к. | прил. кварцевый, ая, ое. Кварцевая лампа (электрическая лампа из кварцевого стекла, дающая ультрафиолетовое излучение). Толковый словарь Ожегова
  9. Кварц — Минерал, один из самых распространенных в земной коре. Он всюду рассеян в виде примеси среди других минералов, входит в состав различных горных пород совместно с другими минералами; образует также и самостоятельные толщи. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
  10. КВАРЦ — (нем. Quarz), природный и синтетич. монокристалл SiO2 (наиб. распространённое на Земле соединение). Существует четыре полиморфные модификации К., из к-рых применяется гл. обр. низкотемпературный a-К. При нагревании выше 575°С a-К. Физический энциклопедический словарь
  11. кварц — Название этого минерала было заимствовано из немецкого, где находим Quarz – "кварц". Этимологический словарь Крылова
  12. КВАРЦ — КВАРЦ (SiO2), породообразующий минерал, природная форма диоксида кремния. Широко распространен и встречается как в МАГМАТИЧЕСКИХ, так и в МЕТАМОРФИЧЕСКИХ породах (особенно в гранитах и гнейсах), а также в обломочных осадках. Научно-технический словарь
  13. кварц — Кварца, мн. нет, м. [нем. Quarz] (мин.). Окись кремния – распространенный минерал, кристаллизующийся в шестигранные призмы разнообразных оттенков в зависимости от примесей, а в чистом виде бесцветный и прозрачный. Большой словарь иностранных слов
  14. кварц — КВАРЦ м. кремнистый камень или кремневый дикарь. Стеклянистый кварц, горный хрусталь, переходящий через виды: дымчатый топаз и аметист в дорогие каменья; орлец, розовый, малиновый кварц. Кварцевый, ко кварцу относящ. Толковый словарь Даля
  15. кварц — Широко распространённый минерал из группы оксидов (SiO₂ ). Входит в состав многих горных пород: гранит, гнейс, кварцит, кристаллический сланец и др. Свободно растущие кристаллы имеют форму призм и ромбоэдров, образуют красивые сростки в виде друз. География. Современная энциклопедия
  16. кварц — -а, м. 1. Бесцветный минерал, встречающийся в виде кристаллов и сплошных зернистых масс; двуокись кремния. Графитовый кварц. Слюдяной кварц. Дымчатый кварц. 2. разг. Облучение кварцевой лампой. Лечить кварцем. [нем. Quarz] Малый академический словарь
  17. кварц — КВАРЦ -а; м. [нем. Quarz] 1. Бесцветный минерал, встречающийся в виде кристаллов и сплошных зернистых масс; двуокись кремния. Графитовый к. Слюдяной к. Дымчатый к. 2. Разг. Облучение кварцевой лампой. Лечить кварцем. ◁ Кварцевый, -ая, -ое. К-ые породы. Толковый словарь Кузнецова
  18. кварц — Кварц — минерал из группы каркасных силикатов без добавочных анионов. Состав SiO2. Ng = 1,55; Np = 1,54; Ng — Np = 0,01. Рентгенографически определяется по рефлексам: 4,26 Å; 3,34 Å; 2,45 Å; 2,28 Å; 2,13 Å; 1,979 Å; 1,818 Å; 1,541 Å и др. Толковый словарь по почвоведению
  19. кварц — Народн. скварец (ИОРЯС 1, 325). Из нем. Quarz, которое, однако, не заимств. из польск. twardziec от twardy "твердый", вопреки Брюкнеру (286). Этимологический словарь Макса Фасмера
  20. кварц — КВАРЦ, см. кремния диоксид. Химическая энциклопедия